岩溶地区隧道施工综合预报技术案例分析

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1、内容提示：由于岩溶地区隧道地质条件的复杂性,在隧道施工过程中实施准确及时的隧道综合地质超前预报是非常有必要的,并且对隧道内不同段落进行风险评价和风险分级,以实现和提高对岩溶隧道不良地质灾害的综合预报。此次研究以伊家岩隧道为工程背景,通过严格实施该综合超前地质预报方案,成功预报了隧道掌子面前方的岩溶,结合预报结果和实际揭露的对比分析,其综合预报准确率可到90%以上,证实了该综合预报方法具有较高的系统性和工作效率,有效地指导了隧道的安全施工,为同类工程提供了技术资料和经验。延伸阅读：岩溶隧道综合超前地质预报自适应模糊神经网络隧道地质灾害风险评估和分级    0引言 

2、   进入21世纪以来，随着国家西部大开发战略方针的逐步实施，快速的推动了我国西部地区交通事业的发展，使得在我国西部岩溶地区修建的隧道工程和地下工程犹如雨后春笋一般。由于这些地区具有的特殊地形地貌、复杂地质条件等工程背景，使得在这些岩溶地区修建的隧道极具有复杂性和不可预见性［1］。因此，在岩溶高度发育地区修建大规模的铁路隧道时将不可避免的会遇到大量的岩溶灾害和不良地质问题，在施工过程中常出现突水、突泥、坍塌、瓦斯燃烧等灾害，给现场施工带来极大困难，造成很多人身伤亡事故和大量的工程经济损失。结合现有的技术经济条件，对隧道施工过程中出现的各种不良地质灾害实施高准确率

3、的超前预测成为国内外工程地质和隧道工程界关注而又未能很好解决的难题［4，9］。引自《建筑中文网》    针对上述情况，为了保证高发育岩溶地区隧道施工的安全和减轻突水突泥等不良地质灾害给工程带来的损失，又能提高预报的准确和减少工程的费用，本文采用综合超前地质预报方法，以叙大铁路B标段尹家岩隧道为工程背景，对高发育岩溶隧道进行地质雷达连续跟踪预报，有效地指导了隧道施工。    1工程概况    尹家岩隧道进口位于古蔺县龙山镇、石屏乡境内，中心里程K71+658，全长3050m，交通极为不便。该区属于四川盆地南缘山地与云贵高原过渡带，属低中山构造侵蚀地貌，斜坡沟谷地形

4、，山高谷深，地形起伏大，总体北低南东高，山体多呈东西走向，与构造线基本一致。本区海拔高程多在350～2000m，相对高差200～700m，沟谷基本上沿构造线发育，谷深坡陡，沟谷一般呈“V”字形，局部为“U”字形，宽谷谷底大多辟为农田，灰岩地区岩溶地貌显著，表面溶蚀严重，多石林、石柱等典型灰岩地貌特征，且溶蚀洼地、溶洞、暗河较多，洼地呈串珠状相连，暗河时隐时现，与地表水相通形成本区主要的排水通道。斜坡及山脊处植被较发育，大多地段人烟稀少，山间多沟槽与洼地，坡脚及沟槽内多为旱地及水田。    隧道隧址区穿越二叠系梁山、栖霞组(P1l+q)灰岩，志留系韩家店群(S1－

5、2hn)页岩、灰岩、泥岩、砂岩，石牛栏及龙马溪组(S1l+s)页岩、灰岩。隧道内主要断裂构造体为刘家沟断层(陡倾正断层，影响带宽)，层面缓倾20°左右，围岩除洞口外以Ⅲ、Ⅳ级围岩为主，节理裂隙发育，进口边坡顺层面，出口存在崩坡积碎石土和由于差异风化产生的危石。灰岩(尤其是梁山栖霞组)岩溶发育程度强，勘察孔在进口和中部发现多个溶洞(2～6m深)，水位较高(洞身以上)。隧道埋深较浅，上部岩体多为V级围岩或富水岩体，稳定性较差。    综上所述，尹家岩隧道主要的不良地质现象是地层岩性决定的岩溶和断层破碎带及其影响带和其他破碎岩体中可能出现的坍塌和完整岩体中可能出现的掉

6、块现象。    2岩溶隧道综合超前地质预报    目前，隧道地质超前预报越来越受到重视，其方法也有多种，但每种方法都有自己的特点，针对不同的地质条件和环境，选择采用合适的方法是非常重要的。为了更好地了解隧道的地质情况，降低施工的风险，本文在地质分析的基础上，运用地质雷达预测技术，结合综合地质预报方法对尹家岩隧道进口DK70+803～DK70+831段开展综合地质超前预报。    2.1地质分析法和地球物理探测方法    目前，国内外的隧道施工都把掌子面前方地质情况视作为隧道安全生产的重要环节，根据大量的工程实际，目前对掌子面前方不良地质体的探测方法已有许多种。按

7、照是否使用仪器进行分类，可以分两类:地质分析法和地球物理探测方法，其中地质分析法是隧道超前预报中的一项基本方法，常见种类有:地面地质调查、隧道掌子面地质编录、超前钻探、断层预测法和地质经验法等。地球物理探测方法主要以电磁反射波理论为主，主要仪器包括:TSP隧道地震探测、地质雷达探测、瞬变电磁法等［11－12］。    以上各种超前地质预报方法及目前国内外情况可知都有各自的优缺点，以致于在当今国内外隧道工程地质界提高预报的准确性和及时性仍是亟需解决的学术难题。因此，研究综合超前地质预报技术具有紧迫性和工程必要性，以便更及时、有效地指导隧道施工，完善信息化施工技术。

8、不同的地质超前预报方法的